DE10248986A1

DE10248986A1 - Rohrverbindung und Verfahren zu ihrer Herstellung

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Publication number: DE10248986A1
Application number: DE10248986A
Authority: DE
Inventors: Ryoichi Izumi; Takeshi Hishikawa
Original assignee: Denso Corp; Denso Air Systems Corp
Current assignee: Denso Corp; Denso Air Systems Corp
Priority date: 2001-10-25
Filing date: 2002-10-21
Publication date: 2003-05-28
Also published as: JP2003130262A; US20030080564A1

Abstract

Eine Ringklaue (16), die sich von einem Verbindungsblock (10) nach außen erstreckt, wird über einen Flansch (18) jedes Rohres (12) gebördelt oder gefalzt, so dass die Eingriffsausnehmungen (22a-22c, 23a-23c) des Verbindungsblocks (10) in Eingriff mit dem Flansch (18) des Rohres (12) kommen und so jede der Eingriffsausnehmungen (22a-22c, 23a-23c) sich verformt und eine gegenseitige Verriegelung mit einem entsprechenden gegenüberstehenden Teil des Flansches (18) des Rohres (12) bildet. Als Ergebnis wird in wirksamer Weise eine Drehung des Rohres (12) relativ zum Verbindungsblock (10) unterbunden bzw. behindert.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf die Verbesserung einer Rohrverbindung, die Rohre aufgrund eines Umfalz- (crimping) oder Fügen- durch -kerben-Verfahrens kuppelt (staking) und ist beispielsweise geeignet, Kühlmittelrohre eines Kühlzyklus für eine Klimaanlage zu kuppeln.
Gegenstand der Erfindung ist auch ein Verfahren zur Herstellung bzw. Montage einer solchen Rohrverbindungsanordnung.
Die Fig. 18A bis 19 zeigen die Anordnung einer Rohrverbindung oder -konstruktion, wie sie in der nicht geprüften japanischen Patentveröffentlichung Nr. H5-141580 offenbart ist. Ein Flansch (radialer Vorsprung) 118, der radial von einem Rohr 112 nach außen vorsteht, ist durch Ausbeulen oder Weiten geformt und eine Vielzahl von Vorsprüngen 118a sind auf einer Seite des Flansches 118 gebildet, der mit einer Klaue 116 eines Verbindungsblocks (Verbindungselements) 110 in Eingriff kommt. Das Rohr 112 ist mit dem Verbindungsblock 110 wie folgt verbunden. Ein distales Endes des Rohres 112 wird in einen Fluidkanal 111 des Verbindungsblocks 110 so eingeführt, dass der Flansch 118 gegen eine Anlagefläche 120 des Verbindungsblocks 110 zur Anlage kommt, der radial innerhalb der Klaue 116 positioniert ist; auf diese Weise ist das Rohr 112 in einer vorbestimmten Stellung relativ zum Verbindungsblock 110 positioniert. Dann wird die Klaue 116 des Verbindungsblocks 110 gebogen und über den Flansch 118 des Rohres 112 gefalzt, um das distale Ende des Rohres 112 gegen den Verbindungsblock 110 zu sichern.
Wird die Klaue 116 über den Flansch 118 gebogen und gefalzt, werden in der Klaue 116 Ausnehmungen 116a durch die entsprechenden Vorsprünge 118a des Flansches 118 gebildet, so dass in Eingriff kommende Punkte, an deren jedem eine Ausnehmung 116a (Nut) und der entsprechende Vorsprung 118a in Eingriff miteinander kommen, in Umfangsrichtung des Flansches 118 angeordnet werden, um eine Sicherungskraft zur Unterbindung der Drehung des Rohres 112 zu liefern.
Bei der Montage der Rohrverbindung kann eine Aluminiumlegierung von einer relativ niedrigen Härte wie Aluminium A3003 als metallisches Material für das Rohr 112gewählt werden. Da Komponenten wie ein Kühlmitteldruckschalter, ein Schauglas und ein Kühlmittelfüllventil am Verbindungsblock 110 montiert werden müssen, kann eine Aluminiumlegierung mit relativ hoher mechanischer Festigkeit und relativ hoher Härte wie Aluminium A6061 als metallisches Material für den Verbindungsblock 110 gewählt werden.
Wenn also die Klaue 116 gebogen und über den Flansch 118 gefalzt oder gekröpft wird, im Folgenden "gefalzt" genannt, komprimiert die harte Klaue 116 die Vorsprünge 118a des Flansches 118 und verformt sie, so dass der Flansch 118 in Oberflächeneingriff mit der Klaue 116 gebracht wird. Dieser Oberflächeneingriff führt zu einer unzureichenden Sicherungskraft zur Unterbindung der Drehung des Rohres 112.

Die vorliegende Erfindung befasst sich mit dem oben genannten Nachteil. Es ist also ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Rohrverbindungsanordnung bzw. -montage zur Verfügung zu stellen, die über wenigstens ein Rohr und einen Verbindungsblock verfügt und eine Sicherungskraft zur Unterbindung oder Zurückhaltung der Drehung jedes Rohres relativ zum Verbindungsblock liefert, selbst wenn der Verbindungsblock über eine Härte höher als die jedes Rohres verfügt. Ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur Montage oder zum Aufbau einer solchen Rohranordnung zu schaffen.

Zur Erreichung der Ziele der vorliegenden Erfindung wird von einer Rohrverbindungsanordnung, die über wenigstens ein Rohr und einen Verbindungsblock verfügt, ausgegangen. Jedes Rohr beinhaltet einen radialen Vorsprung, der radial nach außen vorsteht. Der Verbindungsblock hat eine Härte größer als die des wenigstens einen Rohres. Der Verbindungsblock umfasst einen Strömungskanal oder -durchlass, wenigstens eine Rohraufnahmeöffnung, wenigstens ein falzbares oder kröpfbares Segment und wenigstens eine Rohreingriffsfläche. Der Strömungsdurchlass verläuft im Verbindungsblock. Jede Rohraufnahmeöffnung steht in Verbindung mit dem Strömungskanal und nimmt ein entsprechendes des wenigstens einen Rohres auf. Jedes falzbare Segment ist integral im Verbindungsblock an einer bestimmten der wenigstens einen Rohraufnahmeöffnung geformt und ist über den radialen Vorsprung des entsprechenden Rohres falzbar, um das entsprechende Rohr relativ zum Verbindungsblock zu sichern, wenn das entsprechende Rohr in der entsprechenden Rohraufnahmeöffnung aufgenommen wird. Jede rohrerfassende Fläche ist benachbart einer entsprechenden der wenigstens einen Rohraufnahmeöffnung positioniert und ist in Eingriff bringbar mit dem radialen Vorsprung eines entsprechenden des wenigstens einen Rohres. Jede der wenigstens einen rohrerfassenden Fläche umfasst wenigstens eine der wenigstens einen Eingriffsnut und wenigstens einen Eingriffsvorsprung. Jede Eingriffsausnehmung ist mit dem radialen Vorsprung des entsprechenden Rohres in Eingriff bringbar, um einen entsprechenden gegenüberliegenden Teil des radialen Vorsprungs des entsprechenden Rohres zu verformen und aufzunehmen, um eine gegenseitige Verriegelung mit dem entsprechenden gegenüberliegenden Teil des radialen Vorsprungs herzustellen, wenn das entsprechende umfalzbare Segment über den radialen Vorsprung des entsprechenden Rohres gefalzt wird.

Jeder Eingriffsvorsprung ist in Eingriff bringbar mit dem radialen Vorsprung des entsprechenden Rohres, um einen entsprechenden gegenüberliegenden Teil zu verformen und sich in diesen zu "verbeißen", wobei der gegenüberliegende Teil zum radialen Vorsprung des entsprechenden Rohres gehört, um eine gegenseitige Verriegelung mit dem entsprechenden gegenüberliegenden Teil des radialen Vorsprungs herbeizuführen, wenn das entsprechende umfalzbare Segment über den radialen Vorsprung des entsprechenden Rohres gefalzt wird.

Zum Erreichen der Ziele der vorliegenden Erfindung wird auch ein Verfahren zum Zusammenbau einer Rohrverbindungsanordnung gegeben, welche über wenigstens ein Rohr und einen Verbindungsblock verfügt. Zunächst wird jedes Rohr in eine entsprechende Rohraufnahmeöffnung des Verbindungsblocks eingeführt. Dann wird ein umfalzbares Segment des Verbindungsblocks über einen radialen Vorsprung des Rohres derart gefalzt, dass wenigstens eine Rohreingriffsfläche des Verbindungsblocks, von denen jede wenigstens eine der wenigstens einen Eingriffsausnehmung und wenigstens einen Eingriffsvorsprung verfügt, in Eingriff mit dem radialen Vorsprung des Rohres kommt. Hierdurch verformt die wenigstens eine der wenigstens einen Eingriffsnut und der wenigstens eine Eingriffsvorsprung jeder der wenigstens einen Rohreingriffsfläche und verriegelt sich mit einem entsprechenden gegenüberstehenden Teil des radialen Vorsprungs des Rohres.

Beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung sollen nun mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert werden, in denen

Fig. 1 eine Vorderansicht einer Rohrverbindungsanordnung im auseinandergezogenen Zustand gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;

Fig. 2 ist ein Längsquerschnitt durch die Rohrverbindungsanordnung der Fig. 1;

Fig. 3 ist ein Schnitt durch die Rohrverbindungsanordnung im zusammengebauten Zustand gemäß der ersten Ausführungsform;

Fig. 4A ist ein vergrößerter Teilschnitt durch den Verbindungsblock nach der ersten Ausführungsform;

Fig. 4B ist eine Stirnansicht des Verbindungsblocks der Fig. 4A;

Fig. 5 ist ein vergrößerter Teillängsschnitt der Rohrverbindungsanordnung im zusammengebauten Zustand gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 6 ist ein vergrößerter Teilschnitt durch einen Verbindungsblock gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 7 ist ein Teillängsschnitt durch eine Rohrverbindungsanordnung in einem zusammengebauten Zustand gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 8A ist ein vergrößerter Teillängsschnitt durch den Verbindungsblock gemäß einer dritte Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 8B ist eine Stirnansicht des Verbindungsblocks der Fig. 8A;

Fig. 9 ist ein Teillängsschnitt der Rohrverbindungsanordnung im montierten Zustand gemäß der dritten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 10A ist ein vergrößerter Teillängsschnitt durch den Verbindungsblock gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 10B ist eine Stirnansicht des Verbindungsblocks der Fig. 1 OA;

Fig. 11 ist ein Teillängsschnitt durch eine Rohrverbindungsanordnung im zusammengebauten Zustand gemäß einer vierten Ausführungsform;

Fig. 12A ist ein vergrößerter Teilschnitt durch einen Rohrverbindungsblock gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 12B ist eine Stirnansicht des Verbindungsblocks der Fig. 12A;

Fig. 13 ist ein Teillängsschnitt durch eine Rohrverbindungsanordnung im zusammengebauten Zustand gemäß der fünften Ausführungsform;

Fig. 14A ist ein vergrößerter Längsteilschnitt durch einen Verbindungsblock gemäß einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 14B ist eine Stirnansicht des Verbindungsblocks der Fig. 14A;

Fig. 15 ist ein Teillängsschnitt durch eine Rohrverbindungsanordnung im zusammengebauten Zustand gemäß der fünften Ausführungsform;

Fig. 16A ist ein vergrößerter Teillängsschnitt und zeigt eine Modifikation des Verbindungsblocks gemäß der ersten Ausführungsform wie sie in den Fig. 4A und 4B zu sehen ist;

Fig. 16B ist eine Stirnansicht und zeigt die Modifikation des Verbindungsblocks gemäß der ersten in den Fig. 4A und 4B zu sehenden Ausführungsform;

Fig. 17A ist ein vergrößerter Längsteilschnitt und zeigt eine Modifikation des Verbindungsblocks gemäß der fünften in den Fig. 12A und 12B zu sehenden Ausführungsform;

Fig. 17B ist eine Stirnansicht und zeigt die Modifikation des Verbindungsblocks gemäß der fünften in den Fig. 12A und 12B gezeigten Ausführungsform;

Fig. 18A ist ein Teillängsschnitt durch einen bereits früher vorgeschlagenen Verbindungsblock;

Fig. 18B ist ein Teillängsschnitt durch ein früher vorgeschlagenes Rohr;

Fig. 18C ist eine Stirnansicht des schon früher vorgeschlagenen Rohres; und

Fig. 19 ist ein vergrößerter Teillängsschnitt durch eine früher vorgeschlagene Rohrverbindungsanordnung im zusammengebauten Zustand.

Verschiedene Ausführungsformen der Erfindung werden nun genauer mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen erläutert.

Erste Ausführungsform

Eine Rohrverbindungsanordnung gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung wird mit Bezug auf die Fig. 1 bis 5 beschrieben. Die Rohrverbindungsanordnung der ersten Ausführungsform wird installiert beispielsweise bei einer Kühlmittelhochdruckleitung auf der Auslassseite eines Kondensators in einem Kühlzyklus einer Fahrzeugklimaanlage.

Bei der Rohrverbindungsanordnung der vorliegenden Ausführungsform dient ein Verbindungsblock 10 als ein Rohrkupplungselement zum Kuppeln eines Paares von Rohren 12. Der Verbindungsblock 10 verfügt über rechtwinklige parallelepipedförmige Gestalt und umschließt einen Fluidkanal 11, der sich im Verbindungsblock 10 in Längsrichtung des Verbindungsblocks 10 erstreckt und in Verbindung mit Rohraufnahmeöffnungen 30 (Fig. 4A) steht, die an gegenüberliegenden Enden des Verbindungsblocks positioniert sind. Ein distales Ende jedes Rohres 12 wird gesichert oder fest verbunden mit einer entsprechenden der Rohraufnahmeöffnungen 30 des Verbindungsblocks 10, und zwar durch ein Falz-, Kröpf- bzw. Fügeverfahren durch Kerben (crimping or staking). Spezifisch verfügt der Verbindungsblock 10 über drei Befestigungslöcher 13-15, die in Längsrichtung des Verbindungsblocks 10 angeordnet sind. Die Befestigungslöcher 13-15 stehen in Verbindung mit dem Fluidkanal 11.

Das in der Mitte angeordnete Verbindungsloch 13 wird benutzt, um ein nicht gezeigtes Schauglas anzubringen, über welches eine Menge des in den Zyklus eingefüllten Kühlmittels überwacht wird. Eines der Verfestigungslöcher 14, 15, das nächst dem Befestigungsloch 13 positioniert ist, wird verwendet, um einen Kühlmitteldruckschalter (nicht gezeigt) zu befestigen, um einen Kühlmitteldruck (hohen Druck) zu messen und das andere der Befestigungslöcher 14, 15 wird benutzt, um ein Kühlmittelfüllventil (nicht gezeigt) zu befestigen, durch welches Kühlmittel in den Zyklus eingefüllt wird.

Jedes Rohr 12 wird aus einer Aluminiumlegierung mit relativ niedriger Härte wie Aluminium A3003 hergestellt, um ein leichtes Formen des Rohres 12 zu ermöglichen. Da andererseits das Schauglas, der Kühlmitteldruckschalter und das Kühlmittelfüllventil am Verbindungsblock 10 montiert werden müssen, wird der Verbindungsblock 10 aus einer Aluminiumlegierung mit einer relativ hohen mechanischen Festigkeit und relativ hoher Härte wie Aluminium A6061 hergestellt. Das heißt, der Verbindungsblock 10 verfügt über eine Härte größer als die des Rohres 12.

Eine Ringklaue (bördelbares Segment) 16, das über das entsprechende Rohr 12 gekröpft oder gefalzt wird, erstreckt sich in Längsrichtung von einem Außenumfangsrand der Rohraufnahmeöffnung 30. Wie die Fig. 4A und 4B erkennen lassen, ist die Klaue 16 von ringförmiger Gestalt und von relativ geringer Wanddicke. Weiterhin hat die Klaue einen die Wanddicke reduzierenden Teil (Abstufung) 17, an der die Wanddicke der Klaue 16 allmählich längs eines Bogens auf einer Außenumfangsfläche der Klaue 16 an der Basisseite der Klaue 16 reduziert wird. Die Klaue 16 kann relativ leicht in Richtung radial nach innen um den die Wanddicke reduzierenden Teil 17 verformt werden.

Jedes Rohr 12 verfügt über einen Flansch (radialen Vorsprung) 18, der um ein vorbestimmtes Stück unter Abstand vom distalen Ende des Rohres 12 angeordnet ist und sich radial nach außen erstreckt. Der Flansch 18 erstreckt sich kontinuierlich in Umfangsrichtung des Rohres 12 und ist integral im Rohr 12 durch Ausbeulen bzw. Weiten ausgebildet. Ein O-Ring (der als federndes Dichtungselement dient) 19, hergestellt aus einem federnden Material wie einem Gummimaterial, ist um das Außenrohr 12 auf einer distalen Seite des Flansches 18 angebracht.

Der Verbindungsblock 10 verfügt über Auflageflächen (rohe Eingriffsflächen) 20, von denen eine jede radial nach innen bezüglich der entsprechenden Klaue 16 positioniert ist, um gegen den Flansch 18 des entsprechenden Rohres 12 anzuliegen. Das Rohr 12 ist in einer bestimmten Position relativ zum Verbindungsblock 10 angeordnet, wenn der Flansch 18 des Rohres 12 gegen die entsprechende Auflagefläche 20 des Verbindungsblocks 10 anliegt. Der Verbindungsblock 10 umfasst auch O-Ring- Eingriffsflächen 21, von denen eine jede radial nach innen bezüglich der Anlageflächen 20 positioniert ist und in Eingriff mit dem entsprechenden O-Ring 19 kommt.

Jede Klaue 16 des Verbindungsblocks 10 umfasst eine Eingriffsausnehmung 22a, die auf einer Innenfläche der Klaue 16 positioniert ist, die ihrerseits in Eingriff mit dem Flansch 18 des Rohres 12 kommt. Jede Ausnehmung 22a ist so konstruiert, dass, wenn die Klaue 16 über den Flansch 18 gefalzt wird, ein Teil des Flansches 18, der der Nut 22a gegenübersteht, verformt und in der Ausnehmung 22a aufgenommen wird. Jede Ausnehmung 22a ist in einer inneren Umfangsfläche (Rohreingriffsfläche) 24 der Ringklaue 16 ausgeformt und erstreckt sich in Längsrichtung des Verbindungsblocks 10 oder in einer Richtung im wesentlichen parallel zur Axialrichtung der entsprechenden Rohraufnahmeöffnung 30. Bei der vorliegenden Ausführungsform sind über den Umfang 8 Ausnehmungen 22a unter Intervallen von 45 Grad angeordnet und jede Ausnehmung 22a hat kreisförmigen oder V-förmigen Querschnitt, wie Fig. 4B erkennen lässt. Es sei darauf hingewiesen, dass Fig. 4A nur zwei der acht Ausnehmungen 22a aus Übersichtlichkeitsgründen zeigt. Die Ausnehmungen 22a werden durch Schneiden, elastische Verformung oder der gleichen der Klaue 16 gebildet.

Eine Möglichkeit, die Rohrverbindungsanordnung zusammenzubauen, wird nun beschrieben. Die Rohre 12 und der Verbindungsblock 10 sind in den Fig. 1 und 2 nicht gekuppelt. Beginnend von diesem Zustand wird das distale Ende jedes Rohres 12 in das entsprechende der Rohraufnahmeöffnungen 30 des Verbindungsblocks 10 eingeführt, so dass der Flansch 18 jedes Rohres 12 in der entsprechenden Ringklaue 16 aufgenommen wird und gegen die Auflagerfläche 20 des Verbindungsblocks 10 anliegt. So werden die Rohre 12 relativ zum Verbindungsblock 10 positioniert.

Danach wird eine Presskraft radial nach innen auf jede Ringklaue 16 von einem Presselement einer nicht dargestellten Falz- oder Kröpfmaschine ausgeübt, so dass jede Klaue 16 gebogen und über den entsprechenden Flansch 18 gefalzt wird, was dazu führt, dass jede Klaue 16 über den entsprechenden Flansch 16 festgemacht wird. Die Klaue 16 wird um den die Wanddicke reduzierenden Teil 17 gebogen.

Da jedes Rohr 16 aus der Aluminiumlegierung von der relativ niedrigen Härte gemacht ist, die geringer als die des Verbindungsblocks 10 ist, wird der Teil des Flansches 18, der der entsprechenden Ausnehmung 22a gegenüberliegt, verformt, um in die Ausnehmung 22a vorzudringen und mit dieser durch die Presskraft verriegelt zu werden, die vom Presselement der Kröpfmaschine ausgeübt wird. Fig. 5 zeigt den Zustand einer Klaue 16 nach dem Kröpf- oder Falzprozess der Klaue 16 und jeder schattierte Bereich A zeigt den vorstehenden Teil des Flansches 18, der vorgedrückt - oder in der entsprechenden Ausnehmung 22a der Klaue 16 aufgenommen worden ist.

Wenn in der oben beschriebenen Weise jede Klaue 16 des Verbindungsblocks 10 über den Flansch des entsprechenden Rohres 12 gefalzt oder gekröpft ist, werden die vorstehenden Teile A geformt und in Umfangsrichtung angeordnet. Die vorstehenden Teile A dienen als Eingriffs- oder Verriegelungsteile und schaffen eine gesteigerte Sicherungskraft, um die Drehung des entsprechenden Rohres 12 zu ver- oder behindern.

Zweite Ausführungsform

Nach der ersten Ausführungsform sind die Ausnehmungen 22a, von denen jede in Längsrichtung des Verbindungsblocks 10 sich erstreckt, in der Innenumfangsfläche 24 der entsprechenden Klaue 16 geformt. Nach der zweiten Ausführungsform, gezeigt in den Fig. 6 und 7, erstreckt sich eine Ausnehmung 22b in Form einer Spiralnut spiralförmig in der Innenumfangsfläche 24 jeder Ringklaue 16.

Selbst mit der Klaue 22b in Form der Spiralnut wird, wenn die Klaue 16 über den entsprechenden Flansch 18 gebördelt wird, ein Teil des Flansches 18, der der Ausnehmung 22 gegenübersteht, verformt und steht in die Ausnehmung 22b, wie durch den schattierten Bereich A in Fig. 7 gezeigt, vor. So kann ähnlich der ersten Ausführungsform die Sicherungskraft zur Verhinderung der Drehung jedes Rohres 12 vorteilhaft verbessert werden.

Dritte Ausführungsform

Nach der ersten Ausführungsform sind die Ausnehmungen 22a, von denen eine jede sich in Längsrichtung des Verbindungsblocks 10 erstreckt, in der Innenumfangsfläche 24 der entsprechenden Ringklaue 16 geformt. Nach der dritten Ausführungsform, gezeigt in den Fig. 8A bis 9, ist eine Vielzahl von Ausnehmungen 22c vorgesehen, von denen eine jede als Rechteckausnehmung ausgebildet ist, positioniert und angeordnet an dem axialen Zwischenpunkt in der Innenumfangsfläche 24 der entsprechenden Ringklaue 16. Die Ausnehmungen (die Anzahl der Ausnehmungen ist im Falle der Fig. 8A und 8B gleich vier) 22c sind in der Umfangsrichtung unter im wesentlichen gleichen Intervallen angeordnet.

Selbst mit den Ausnehmungen 22c, von denen jede als Rechteckausnehmung ausgebildet ist, wird, wenn die Klaue 16 über den entsprechenden Flansch 18 gekröpft oder gefalzt wird, ein Teil des Flansches 18, der der entsprechenden Ausnehmung 22c gegenüberliegt, verformt und steht in die entsprechende Ausnehmung 22c, wie durch den schattierten Bereich A in Fig. 9 angegeben, vor. Somit kann die Sicherungskraft zur Verhinderung der Drehung jedes Rohres 12 vorteilhaft verbessert werden. Die Gestalt jeder Ausnehmung 22c ist nicht auf eine Rechtecknut begrenzt und kann beispielsweise jede andere polygonale Ausnehmung, eine kreisförmige Ausnehmung, eine elliptische Ausnehmung oder dergleichen sein.

Vierte Ausführungsform

In jeder der ersten bis dritte Ausführungsformen wird der Teil des Flansches 18 verformt, um in die entsprechende Nut 22a-22c vorzuragen, die in der Innenumfangsfläche 24 der Ringklaue 16 geformt ist. Nach der in den Fig. 10A bis 11 gezeigten vierten Ausführungsform ist eine Vielzahl von Ausnehmungen 23a vorgesehen, von denen eine jede punktweise angeordnet und positioniert ist in der Auflagerfläche 20, das ist die Endfläche des Verbindungsblocks 10, der radial nach innen bezüglich der Ringklaue 16 positioniert ist.

Insbesondere sind die Ausnehmungen 23a im Umfang unter vorbestimmten Intervallen längs einer Innenumfangskante der Auflagerfläche 20 angeordnet und jede Ausnehmung 23a ist als Rechteckausnehmung gestaltet, um den entsprechenden vorstehenden Teil des Flansches 18 aufzunehmen. Im Falle der Fig. 10B sind vier Ausnehmungen 23a unter 90 Grad-Intervallen angeordnet.

Wenn die Ringklaue 16 über den Flansch 18 gefalzt oder gebördelt ist, wird eine Presskraft auf die Klaue 16 ausgeübt und sorgt dafür, dass der Flansch 18 zwischen die Klaue 16 und die Auflagerfläche 20 gepresst wird, so dass ein entsprechender Teil des Flansches 18 verformt wird, um in die entsprechende Ausnehmung 23a vorzudringen, die in der Auflagerfläche 20 (als schattierter Bereich A in Fig. 11 gezeigt) vorgesehen ist. So kann die Sicherungskraft, die die Drehung jedes Rohres 12 verhindert, vorzugsweise verbessert werden.

Fünfte Ausführungsform

Die fünfte Ausführungsform ist eine Modifikation der vierten Ausführungsform. Wie in den Fig. 12 und 13 gezeigt, ist eine Vielzahl von Ringausnehmungen (im Falle der Fig. 12A bis 13 beträgt die Anzahl der Ausnehmungen 23b gleich vier) 23b vorgesehen, von denen eine jede an einem radialen Zwischenpunkt in der Auflagerfläche 20 des Verbindungsblocks 10 positioniert ist, um entsprechend vorstehende Teile des Flansches 18 aufzunehmen.

Erwähnt sei, dass jede Ausnehmung 23b der vierten Ausführungsform als Ringausnehmung oder -nut ausgebildet sein kann und jede Ausnehmung 23b nach der fünften Ausführungsform kann als Rechteckausnehmung gestaltet sein. Weiterhin kann jede Ausnehmung der vierten Ausführungsform oder fünften Ausführungsform in irgend eine polygonale Ausnehmung ausgestaltet sein.

Sechste Ausführungsform

Eine sechste Ausführungsform ist eine Modifikation der vierten oder fünften Ausführungsform. Gemäß den Fig. 14 und 15 ist eine Vielzahl von bogenförmigen Ausnehmungen (im Falle der Fig. 14A bis 15 ist die Anzahl der Ausnehmungen gleich vier) 23c vorgesehen, von denen eine jede in der Auflagerfläche 20 des Verbindungsblocks 10 positioniert ist, um den entsprechenden vorstehenden Teil des Flansches 18 aufzunehmen.

Andere Ausführungsformen

Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben genannten Ausführungsformen begrenzt und kann wie folgt modifiziert werden.

1. Die Anzahl der Ausnehmungen oder Nuten 22a-22c, 23a-23c in jeder der ersten (Fig. 1 bis 5), dritten (Fig. 8A bis 9) und vierten Ausführungsform (Fig. 10A bis 11) kann in beliebiger Anzahl variiert werden. So ist es beispielsweise möglich, nur eine Nut 22a, 22c, 23a-23c in jeder der oben genannte Ausführungsform vorzusehen.
2. Die Ausnehmungen 22a-22c, geformt in der Innenumfangsfläche 24 der Ringklaue 16 in jeder der ersten bis dritten Ausführungsform kann zusammen mit den Ausnehmungen 23a vorgesehen sein, die in der Auflagerfläche 20 in der vierten Ausführungsform geformt sind. Mit dieser Anordnung kann die Sicherungskraft, um die Drehung jedes Rohres 12 zu unterbinden, weiter verbessert werden.
3. In jeder der ersten bis vierten Ausführungsform sind die Ausnehmungen 22a-22c, 23a-23c im Verbindungsblock 10 aus einem Material mit der relativ höheren Härte geformt, die höher als die jedes Rohres 12 ist. Wird jede Klaue 16 über den Flansch 18 des entsprechenden Rohres 12 gefalzt, so wird der entsprechende Teil des Flansches 18 gezwungen, in jede der gegenüberliegenden Ausnehmungen 22a-22c, 23a-23c des Verbindungsblocks 10 vorzuragen oder vorzudringen. Alternativ zu den Ausnehmungen 22a-22c, 23a-23c können eingreifende Vorsprünge im Verbindungsblock 10 in der Art geformt sein, dass die Vorsprünge so verformt werden, dass sie in den Flansch 18 sich einfressen, wenn die Klaue über den Flansch 18 des entsprechenden Rohres 12 umgefalzt oder umgebördelt wird. So können beispielsweise die Ausnehmungen 22a der erstem Ausführungsform, gezeigt in den Fig. 4A bis 5, durch Vorsprünge 26, gezeigt in den Fig. 16A und 16B, ersetzt werden. Auch lassen sich die Ausnehmungen 23a der fünften Ausführungsform, gezeigt in den Fig. 12A bis 13, durch Vorsprünge 27, gezeigt in den Fig. 17A und 17B, ersetzen.

Selbst mit einer solchen Modifikation werden die Eingriffsteile zwischen den Vorsprüngen des Verbindungsblocks 10 und dem Flansch 18 des entsprechenden Rohres 12 geformt, so dass die Sicherungskraft, um die Drehung jedes Rohres 12 zu unterbinden, in vorteilhafter Weise verbessert werden kann.

Bei jeder der oben genannte Ausführungsform sind zwei Rohre 12 mit dem Verbindungsblock 10 verbunden. Es ist jedoch möglich, nur ein Rohr mit dem Verbindungsblock zu verbinden. Weiterhin ist es möglich, mehr als zwei Rohre mit dem Verbindungsblock zu verbinden.

Zusätzliche Vorteile und Modifikationen ergeben sich ohne weiteres für den Fachmann. Die Erfindung in ihrem breiteren Bereich ist daher nicht auf die spezifischen Details, auf die dargestellte Vorrichtung oder die beschriebenen und gezeigten Ausführungsformen beschränkt.

Claims

1. Rohrverbindung, gekennzeichnet durch:
wenigstens ein Rohr (12), von denen ein jedes einen radialen Vorsprung (18) einschließt, der radial nach außen vorsteht; und
einen Verbindungsblock (10), der über eine Härte größer als die des wenigstens einen Rohres (12) verfügt und umfasst:
einen Strömungskanal (11), der sich im Verbindungsblock (10) erstreckt;
wenigstens eine rohraufnehmende Öffnung (30), von denen eine jede in Verbindung mit dem Strömungskanal oder Strömungsdurchlass (11) steht und ein entsprechendes des wenigstens einen Rohres (12) aufnimmt;
wenigstens ein umbördelbares oder umfalzbares Segment (16), von denen ein jedes integral im Verbindungsblock (10) an einer entsprechenden der wenigstens einen rohaufnehmenden Öffnung (30) geformt und über den radialen Vorsprung (18) des entsprechenden Rohres (12) falzbar oder bördelbar oder kröpfbar ist, um das entsprechende Rohr (12) relativ zum Verbindungsblock (10) zu sichern, wenn das entsprechende Rohr (12) in der entsprechenden Rohraufnahmeöffnung (30) aufgenommen wird; und
wenigstens eine Rohreingriffsfläche (20, 24) von denen eine jede benachbart einer entsprechenden der wenigstens einen Rohraufnahmeöffnung (30) positioniert und in Eingriff mit dem radialen Vorsprung (18) einer entsprechenden des wenigstens einen Rohres (12) bringbar ist, wobei jede der wenigstens einen rohrumfassenden Fläche (20, 24) umfasst wenigstens eines von:
wenigstens einer Eingriffsausnehmung (22a-22c, 23a-23c), von denen eine jede mit dem radialen Vorsprung (18) des entsprechenden Rohres (12) in Eingriff bringbar ist, um einen entsprechenden gegenüberstehenden Teil des radialen Vorsprungs (18) des entsprechenden Rohres (12) zu verformen und aufzunehmen, um eine gegenseitige Verriegelung mit dem entsprechenden gegenüberstehenden Teil des radialen Vorsprungs (18) herbeizuführen, wenn das entsprechende umfalzbare, kröpfbare oder bördelbare Segment (16) über den radialen Vorsprung (18) des entsprechenden Rohres (12) gefalzt wird; und
wenigstens einen Eingriffsteil (26, 27), von denen ein jeder mit dem radialen Vorsprung (18) des entsprechenden Rohres (12) in Eingriff bringbar ist, um verformt zu werden und in einen entsprechenden gegenüberstehenden Teil des radialen Vorsprungs (18) des entsprechenden Rohres (12) "sich einzufressen", derart, dass eine gegenseitige Verriegelung mit dem entsprechenden gegenüberstehenden Teil des radialen Vorsprungs (18) herbeigeführt wird, wenn das entsprechende umfalzbare Segment (16) über den radialen Vorsprung (18) des entsprechenden Rohres (12) gefalzt wird.

2. Rohrverbindung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch wenigstens eine Auflagerfläche (20), von denen eine jede radial zwischen einer entsprechenden der wenigstens einen rohraufnehmenden Öffnung (30) und einer entsprechenden des wenigstens einen umfalzbaren Segments (16) positioniert ist und in Eingriff bringbar ist mit dem radialen Vorsprung (18) des entsprechenden Rohres (12), um das entsprechende Rohr (12) an einer vorbestimmten Stelle relativ zum Verbindungsblock (10) zu positionieren, wobei wenigstens einer aus der aus umfalzbarem Segment (16) und Auflagerfläche (20) bestehenden Gruppe, die an jeder entsprechenden Rohraufnahmeöffnung (30) vorgesehen sind, eine entsprechende der wenigstens einen rohrerfassenden Fläche (20, 24) einschließt.

3. Rohrverbindung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass jedes kröpfbare oder falzbare Segment (16) eine Ringklaue ist, die sich über den Umfang um die entsprechende rohraufnehmende Öffnung (30) erstreckt und nach außen im allgemeinen in einer axialen Richtung der entsprechenden Rohraufnahmeöffnung (30) vorsteht; und der radiale Vorsprung (18) jedes Rohres (12) ein Ringflansch ist, der in Umfangsrichtung um das Rohr (12) herum sich erstreckt.

4. Rohrverbindung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Innenumfangsfläche (24) jeder Ringklaue (16) eine entsprechende der wenigstens einen rohrerfassenden Fläche (24) einschließt, wobei jede Eingriffsausnehmung (22a) der Ringklaue (16) sich in einer Richtung im wesentlichen parallel zur Axialrichtung der entsprechenden Rohraufnahmeöffnung (30) erstreckt.

5. Rohrverbindung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass jede Eingriffsausnehmung (22a) der Ringklaue (16) von V-förmigem Querschnitt ist.

6. Rohrverbindung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Eingriffsausnehmung (22a) der Ringklaue (16) eine Vielzahl von Eingriffsausnehmungen (22a) einschließt, die über den Umfang unter vorbestimmten Abständen angeordnet sind.

7. Rohrverbindung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Innenumfangsfläche (24) jeder Ringklaue (16) eine entsprechende der wenigstens einen Rohreingriffsfläche (24) einschließt, wobei jede Eingriffsfläche (22c) der Ringklaue (16) von polygonaler Gestalt ist.

8. Rohrverbindung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die polygonale Gestalt jeder Eingriffsausnehmung (22c) der Ringklaue (16) von Rechteckgestalt ist.

9. Rohrverbindung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Innenumfangsfläche (24) jeder Ringklaue (16) eine entsprechende der wenigstens einen Rohreingriffsfläche (24) einschließt, wobei die wenigstens eine Eingriffsnut (22b) der Ringklaue (16) eine spiralförmige Eingriffsausnehmung (22b), die sich spiralförmig erstreckt, einschließt.

10. Rohrverbindung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass jede Auflagerfläche (20) des Verbindungsblocks (10) von Ringgestalt ist, die dem Ringflansch (18) des entsprechenden Rohres (12) entspricht und eine entsprechende der wenigstens einen Rohreingriffsfläche (20) einschließt, wobei diese wenigstens eine Eingriffsnut (23a-23c) der Auflager- oder Anlagefläche (20) eine Vielzahl von Eingriffsausnehmungen (23a-23c) einschließt, die über den Umfang unter vorbestimmten Abständen angeordnet sind.

11. Rohrverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine äußere Oberfläche des radialen Vorsprungs (18) jedes Rohres (12) im wesentlichen glatt ist.

12. Rohrverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass jedes umfalzbare, bördelbare oder kröpfbare Segment (16) eine Abstufung (17) umfasst, um welche das umfalzbare Segment (16) gebogen und über den radialen Vorsprung (18) des entsprechenden Rohres gefalzt oder gekröpft wird.

13. Rohrverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Rohr (12) aus Aluminium A3003 gemacht ist und dass der Verbindungsblock (10) aus Aluminium A6061 besteht.

14. Verfahren zum Aufbau einer Rohrverbindungsanordnung, die wenigstens ein Rohr (12) und einen Verbindungsblock (10) einschließt, wobei das Verfahren sich dadurch auszeichnet, dass:
jedes Rohr (12) in eine entsprechende Rohraufnahmeöffnung (30) des Verbindungsblocks (10) eingeführt wird; und
ein falz- oder kröpfbares Segment (16) des Verbindungsblocks (10) über einen radialen Vorsprung (18) des Rohrs (10) derart umgefalzt, gekröpft oder gebördelt wird, dass wenigstens eine Rohreingriffsfläche (20, 24) des Verbindungsblocks (10), von denen eine jede wenigstens eine der wenigstens einen Eingriffsausnehmung (22a-22c, 23a-23c) und wenigstens einen Eingriffsvorsprung (26, 27) einschließt, in Eingriff gebracht wird mit dem radialen Vorsprung (18) des Rohres (12) und dass diese wenigstens eine der wenigstens einen Eingriffsnut (22a-22c, 23a-23c) und der wenigstens eine Eingriffsvorsprung (26, 27) jeder der wenigstens einen Rohreingriffsfläche (20, 24) sich verformt und verriegelt mit einem entsprechenden gegenüberstehenden Teil des radialen Vorsprungs (18) des Rohres (12).

15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass:
das Einführen des Rohres (12) in die Rohraufnehmeröffnung (30) des Verbindungsblocks (10) umfasst: das Einführen des Rohres in die Rohraufnehmeröffnung (30) des Verbindungsblocks (10), bis der radiale Vorsprung (18) des Rohres (12) gegen eine Auflagerfläche (20) des Verbindungsblocks (10) anliegt; und
wenigstens eines aus der Gruppe umfalzbares und kröpfbares Segment (16) und Auflagerfläche (20) des Verbindungsblocks (10) eine entsprechende der wenigstens einen Rohreingriffsfläche (20, 24) einschließt bzw. umfasst.

16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass eine Innenumfangsfläche (24) des umfalzbaren Segments (16) die entsprechende der wenigstens einen Rohreingriffsfläche (24) einschließt, wobei jede Ausnehmung (22a) des falzbaren Segments (16) sich in einer Richtung im wesentlichen parallel zu einer Axialrichtung der entsprechenden Rohraufnahmeöffnung (30) erstreckt.

17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass jede Eingriffsausnehmung (22a) des falzbaren, kröpfbaren oder umbördelbaren Segments (16) über einen V-förmigen Querschnitt verfügt.

18. Verfahren nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Eingriffsausnehmung (22a) des umfalzbaren Segments (16) eine Vielzahl von Eingriffsausnehmungen (22a) einschließt, die über den Umfang unter vorbestimmten Abständen angeordnet sind.

19. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Umfalzen des umfalzbaren oder kröptbaren Segments (16) des Verbindungsblocks (10) das Biegen des falzbaren Segments (16) um eine Abstufung (17) des umfalzbaren oder bördelbaren Segments (16) einschließt.